分子晶体教学案

1、第三章物质的聚集状态与物质性质第3节第2课时：分子晶体【学习目标】1、了解典型晶体干冰的结构和性质，理解分子晶体的空间结构特点及微粒的堆积方式，认识由共价键构成 的晶体与由分子间作用力构成的晶体的区别。2、识别和描述碘、二氧化碳等分子晶体的结构与性质3、运用模型方法和类比方法，掌握区分不同类型晶体的方法。 【课堂讨论区】一、分子晶体及结构特点【问题组1】观察干冰晶体的立体结构并思考1、构成干冰晶体的微粒是什么？微粒间的作用力是什么？2、干冰晶体存在哪些作用力？【总结】分子晶体1、定义：分子之间通过分子间作用力结合形成的晶体。2、构成微粒：分子3、微粒间作用力：分子间作用力 范德华力（所有分子之

2、间）：没有方向性和饱和性L氢键（少数）：有方向性和饱和性注意：原子通过共价键形成分子（共价键影响分子稳定性），分子作为基本的构成微粒，通过分子间作用力形成分子晶体。稀有气体形成分子晶体只存在范德华力没有共价键4、分子间作用力的特征：广泛存在于分子间；只有分子充分接近时才有分子间作用力；分子间作用力远小于化学键，化学键存在于离子、原子之间，键能大小为120800kJ?molT。分子间作用力存在于分子间，通常每摩尔为几到几十千焦。5、分子晶体的类别：所有的非金属氢化物： 部分非金属单质： 部分非金属氧化物：部分非金属过氧化物：几乎所有的酸： 绝大多数有机物： 非金属卤化物： 非金属硫化物： 部分金

3、属氯化物：【问题组2】1、二氧化碳分子在晶胞中的位置？2、干冰的晶胞属于哪种类型？ 一个晶胞中含有几个分子？每个CO分子周围有几个距它最近的分子？3、碘晶体的晶胞是什么结构？碘分子位于晶胞的什么位置?（立方体）（长方体）方式，为什么?氧（。2）的晶体结构碳60的晶胞4、分析氧晶体结构、 C60晶体结构、冰晶体结构，哪些采取紧密堆积方式排列，哪些采取非紧密堆积排列让学生体验学习的乐趣第8页共7页让家长成为教育的专家（与每个分子紧邻的相同分子共有12个）冰的结构松缴冰中1个水分子周围有4个水分子典型分子晶体的结构分析（1）干冰：干冰晶体呈面心立方最密堆积，是个立方体。每个晶胞有 个CO分子，每个C

4、O周围 等距离的最近的 CO分子有 个。（2）碘晶体：碘晶体的晶胞呈长方形，每个晶胞实际拥有 个I2分子。（3）冰晶体：每个水分子与周围 个水分子结合配位数为 ,每个水分子的氧原子周围有 4个氢原 子，其中 个共价键，个氢键。【归纳总结】微粒堆积方式1、若分子间只有范德华力，无分子间氢键 ，则分子品体的微粒排列时尽可能采取紧密堆积方式 如：C60、干冰、02等2、若分子间存在氢键，由于氢键具有方向性和饱和性，则晶体就不能采用紧密堆积方式.如：HF 、冰、NH 33水分子之间的主要作用力是 ,由于氢键具有,故在冰的每个水分子周围只有 紧邻的水分子几种晶体结构的比较二、分子晶体结构与分子晶体物理性

5、质的关系（立方体）【问题组3】表:分子晶体熔点/ c沸点/ c分子晶体熔点/ c沸点/ CF2-219.6-188.1CF4-183.6-128C12-101-34.6CC14-22.976.7Br2-7.228.8CBr490190.51、分析影响分子晶体的熔沸点高低的原因是什么?2、如何比较表中各物质熔沸点的变化规律？3、对组成和结构相似的分子，分子间氢键对物质的熔沸点有何影响信息提示；氢腿分为分子间氢飕和分子内氢键.丁“戈邻羟基本甲曜乙T熔点：2tLJ涕点2196.51C对羟基装甲醛-II 焙点:115-0-50沸点士2501C4、对组成和结构相似的分子，分子内氢键对物质的熔沸点有何影响

6、？5、根据课本P90页表3-3-4部分烷煌的物理性质，你能得到什么结论，为什么熔沸点正戊烷大于异戊烷大于新戊烷，你又能得到什么规律呢？【归纳总结】分子晶体的物理性质1、一般分子晶体的熔点和沸点较低，硬度较小，较强的挥发性（分子晶体熔化、升华、挥发破坏分子间作用力，分子间作用力是一种弱作用力）2、对组成和结构相似不含氢键的晶体来说：相对分子质量越大，范德华力越大，物质的熔沸点越高。分子量相等或相近，极性分子的范德华力大，熔沸点高，3、对组成和结构相似含有氢键的晶体来说，分子间氢键使分子间作用力增大，物质的熔沸点升高。分子内氢键使分子间作用力减小，物质的熔沸点降低。4、对于组成和结构相似的烧分子，

7、相对分子质量越大，范德华力越大，熔沸点越高。相对分子质量相同，质量越多熔沸点越低。5、分子晶体固态或熔融态不导电，溶于水部分导电（破坏共价键）【学以致用】1、下列物质呈固态时，一定属于分子晶体的是（）A、非金属单质B、非金属氧化物C、含氧酸 D、金属氧化物2、水的沸点是100C,硫化氢的分子结构跟水相似，但它的沸点却很低，是一60.7 C,引起这种差异的主要原因是（）A.范德华力B.共价键C.氢键D.相对分子质量【整合提升】比较下列晶体：金刚石NaFHCl晶体硅 HBrHgKF熔沸点的高低，说出你的判断依据。三、几种常见的晶体结构和性质比较项目离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体构成晶体的微粒阴、

8、阳离子原子分子金属阳离子和自由电子微粒间的作用离了键共价键分子间作用力（范德华力 或氢键）金属键作用力强弱（一般）较强很强弱一般较强，确定作用力强弱的一般判断方法离于电荷、半径健长（原子 半径）组成结构相似时比较相对分子质里离了半径、价电子数熔、沸点较局高低差别较大硬度硬而脆大较小差别较大导热和导电性固态小导电（熔化后或溶 于水导电破坏离了键）不良导体（硅楮是半导体）固态或熔融态小导电（部 分溶于水发生电离后导 电破坏共价键）良导体溶解性（水）多数易溶一般不溶相似相溶（能形成分子间 氢键的溶解性更大）一般不溶于水，少数与水反应组成微粒堆积方式非等径圆球紧密堆积不服从紧密堆积原理紧密堆积（与分子

9、形状有关且分子间不存在氢键）等径圆球紧密堆积（Ai、A、A3）四、晶体类型的判断（1）根据晶体的概念判断（依据组成晶体的粒子和粒子间的作用力（本质）判断 ）由阴、阳离子通过离子键形成的晶体属于离子晶体；由分子通过分子间作用力形成的晶体属于分子晶体；由原子通过共价键形成的晶体属于原子晶体；由金属阳离子和自由电子通过金属键形成的晶体属于金属晶体。（2）根据物质的类别判断按照物质所属的类别也可进行判断。一般来说，金属氧化物（Na?。MgO N&Q等）、强碱和绝大多数盐类属于离子晶体；大多数非金属单质 （除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼等外）、气态氢化物、非金属氧化物（除SiO2等外）、酸和大多

10、数有机物（除有机盐外）属于分子晶体；金属单质属于金属晶体；常见的原子晶体单质 有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的原子晶体化合物有SiC、SiO?等。（3）根据晶体的特征性质判断根据不同晶体白特征性质（如熔点、沸点、溶解性、导电性、硬度和机械性能等）的不同和相应规律来判断。如熔、沸点较低且不导电的单质和化合物一般形成分子晶体；熔、沸点较高且在水溶液中或熔融状态下导电 的化合物一般为离子晶体；熔、沸点很高，硬度很大，不导电，不溶于一般溶剂的物质一般为原子晶体；金属单质（在熔融状态和固态时均能导电 ）形成金属晶体。五、晶体熔沸点高低的判断1 .不同晶体类型的熔、沸点高低规律一般为：原子晶体 >

11、离子晶体 >分子晶体。金属晶体的熔、沸点有的很高（如鸨），有的很低（如汞）。2.同种晶体类型的熔、沸点高低规律（1）原子晶体原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高。例如，金刚石>石英晶体硅。（2）离子晶体阴阳离子所带电荷越多，阴阳离子半径之和越小，则晶格能越大，熔、沸点越高。例如，MgO>NaCl>CsCl（3）金属晶体金属原子的价电子数越多，半径越小，金属键越强，熔、沸点越高。例如，Al>Mg>Na。（4）分子晶体分子间作用力越强，熔、沸点越高。组成和结构相似的分子晶体，一般相对分子质量越大， 范德华力越强，熔、沸点越高。例如，I2>

12、;B2>C12>F2。组成和结构不相似的物质，分子的极T越大，熔、沸点越高。例如，CO>N 2,CH3CHO>CO2同分异构体之间：a. 一般是支链越多，熔、沸点越低。例如，正戊烷>异戊烷新戊烷。b.结构越对称，沸点越低。例如，邻二甲苯>间二甲苯 >对二甲苯。若分子间有氢键，则分子间作用力比结构相似的同类晶体大，故熔、沸点较高。例如，HF>HBr>HCL【课后巩固区】1 .熔化时，必须破坏非极性共价键的是（）A、冰 B 、金刚石 C、铁 D、二氧化硅2 .下列叙述正确的是（）A.同一主族的元素，原子半径越大，其单质的熔点一定越高B.同一周期

13、元素的原子，半径越小越容易失去电子C.同一主族的元素的氢化物，相对分子质量越大，它的沸点一定越高D.稀有气体元素的原子序数越大，其单质的沸点一定越高3 .分子晶体具有的本质特征是（）A、组成晶体的基本构成微粒是分子B 、熔融时不导电C、晶体内微粒间以分子间作用力相结合，这种作用很弱D、熔点一般比原子晶体低4 .下列有关晶体的叙述中，错误的是（）A、离子晶体在熔化时，离子键被破坏，而分子晶体熔化时化学键不被破坏B、白磷晶体中，结构粒子之间通过共价键结合C、石英晶体是直接由硅原子和氧原子通过共价键所形成的空间网状结构的晶体。D、构成分子晶体的结构粒子中一定存在共价键5 .干冰熔点很低是由于（）。A

14、、CO是非极性分子B 、C=O键的键能很小C、CO化学性质不活泼D 、CO分子间的作用力较弱6.根据下表给几种物质的熔沸点数据，判断下列有关说法中错误的是（）NaClMgCl2AlCl 3SiCl 4单质B熔点/ C810710180682300沸点/ C14651418160572500A、SiCl4是分子晶体B、单质B可能是原子晶体C、A1C13加热能升华D、NaCl的键的强度比 MgC2小7 .下列说法中，正确的是（）A、构成分子晶体的微粒一定含有共价键B、在结构相似的情况下，原子晶体中的共价键越强，晶体的熔、沸点越高C、分子晶体中共价键的键能越大，该分子晶体的熔、沸点一定也越高D、分子

15、晶体中只存在分子间作用力而不存在任何化学键，所以其熔、沸点一般较低8 .下列物质的变化过程中，有共价键明显破坏的是（）A、碘升华B、NaCl颗粒被粉碎C、HCl溶于水得盐酸D、从碳酸氢俊中闻到刺激性气味9 .固体乙醇晶体中不存在的作用力是（）A、极性键 B 、非极性键 C、离子键 D 、氢键10 .在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时，与键能无关的变化规律是（）A、HF、HCl、HBr、HI的热稳性依次减弱B、金刚石的硬度大于硅，其熔、沸点也高于硅C、NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低D、F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高11、下列性质适合于分子晶体的是（）A.熔点1070 C,易溶于水，水溶液导电B.熔点10. 31 C,液态不